给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂方法

　　申请日2016.10.20

　　公开(公告)日2017.03.29

　　IPC分类号B01J20/08; B01J20/28; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/58

　　摘要

　　本发明属于水处理领域，具体涉及一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法。具体方法为将给水厂污泥干化、破碎、筛分后与海藻酸钠溶液混和均匀，滴入到氯化钙溶液中形成小球，固化干燥后形成给水厂污泥颗粒。将颗粒用于含磷废水处理，可以有效去除废水中的磷，吸附量高达44mg/g。本发明在保持给水污泥吸附能力的同时，制得性能良好的给水污泥颗粒。实现了废物的资源化，具有良好的经济和环境效益。

　　权利要求书

　　1.一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法，其特征在于，具体方法为将给水厂污泥干化、破碎、筛分后与海藻酸钠溶液混和均匀，滴入到氯化钙溶液中形成小球，固化烘干后形成给水污泥颗粒。

　　2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，筛分后的给水厂污泥粒径≤125μm。

　　3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，海藻酸钠的浓度为0.5-2%。

　　4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氯化钙的浓度为4%-5%。

　　5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将给水厂污泥与海藻酸钠混合均匀，其中污泥浓度为10%。

　　6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，固化时间为8h，温度为25℃。

　　7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，烘干条件为85℃，24h。

　　说明书

　　一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法

　　技术领域

　　本发明属于水处理领域，具体涉及一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法。

　　背景技术

　　近年来，水体富营养化日趋严重，我国有一半以上的湖泊处于富营养化状态，其中部分湖泊达到重度富营养化状态。污水综合排放标准(GB8978-1996)规定排放污水中磷的含量要低于0.3mg/L，有效去除水体中的磷成为当前亟待解决的问题。目前，常用的除磷方法包括化学法，生物法和吸附法。化学法效率高，但化学药剂的投加可能会造成二次污染，并且大幅增加投资成本。生物法成本低，但易受水质影响，运行不稳定，出水达不到排放标准。吸附法除磷效果稳定，已被广泛应用于废水处理中，吸附法的关键在于吸附材料的选择，常用的吸附材料包含活性氧化铝、活性炭、沸石、粘土矿物以及一些工业副产物。基于循环经济发展的理念，开发一些废弃物作为吸附材料，解决废弃物处理处置问题的同时实现污水的处理，对于实现环境效益和经济效益的统一具有重大意义。

　　给水厂污泥作为给水处理过程中的副产物，主要由铁铝氧化物(氢氧化物)和原水中存在的泥沙组成。自来水生产的同时，会产生大量的污泥。目前，给水厂污泥仍被当作废弃物进行土地填埋。给水厂污泥中的铁和铝主要以无定型形态存在，具有较大的微孔体积和比表面积，可做吸附材料。并且回收给水厂污泥作为除磷吸附剂也越来越得到重视，如申请号为201310205397.3的专利公开了一种利用给水厂污泥去除城镇污水中磷的方法;申请号为201210017066.2的专利公开了一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法;申请号为CN201310022578.2的专利公开了一种活化给水厂废弃泥除磷吸附剂的制备方法;申请号为CN201110313868.3的专利公开了一种人工湿地球形陶粒基质及其制备方法。目前，给水厂污泥通常以粉末状或者陶粒的形式作为除磷吸附剂，粉末状的污泥，回收利用困难;而陶粒污泥由于在制粒的过程中掺杂了大量辅料，一定程度上影响了给水厂污泥的吸附效果。这些缺点都限制了给水厂污泥的广泛使用，因此，制备高效除磷给水厂污泥颗粒将成为未来污泥利用的必然趋势。

　　发明内容

　　为了克服以上技术存在的问题，本发明旨在提供一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法，通过将给水厂污泥干化破碎与海藻酸钠溶液混和均匀，滴入到氯化钙溶液中形成小球，固化烘干后实现污泥颗粒化。

　　本发明提出的一种给水厂污泥基除磷颗粒吸附剂的制备方法，具体步骤如下：

　　(1)将给水厂污泥自然干化，粉碎，过筛，使其粒径≤125μm;

　　(2)分别配置一定浓度的海藻酸钠和氯化钙溶液;

　　(3)将给水厂污泥加入到海藻酸钠溶液中，混合均匀;

　　(4)使用滴管将步骤(3)中混合液，逐滴滴入到步骤(2)氯化钙溶液中，得到给水污泥凝胶小球，一定温度下静置固化一段时间;

　　(5)将固化好的给水污泥凝胶球滤出，用去离子水洗净，烘干即得到给水污泥颗粒。

　　优选的，步骤(2)中所述海藻酸钠的浓度为0.5-2%，氯化钙溶液的浓度为4-5%。

　　优选的，步骤(3)中污泥质量：海藻酸钠溶液质量=1:10。

　　优选的，步骤(4)中固化时间为8h，固化温度为25℃。

　　优选的，步骤(5)中烘干条件为：85℃，24h。

　　用制得的给水污泥颗粒处理模拟含磷废水，测定处理前后磷的浓度，计算去除率和吸附量。

　　吸附容量Qt和去除率η的计算公式见(a)、(b)

　　吸附容量Qt=(C0-Ct)V/m (a)

　　去除率η=100*(C0-Ct)/C0 (b)

　　式中：Qt—t时刻的吸附容量，mg/g;

　　η—去除率(%)

　　C0，Ct—磷初始浓度和t时刻的浓度，mg/L;

　　V—溶液体积，L;

　　m—吸附剂的质量，g。

　　本发明取得的优点和有益效果是：